5.7 Методика проведения эксперимента
5.7.1 На подвесах закрепить два одинаковых шара и подвесить к осям подвеса (рисунок 5.3, позиция 5.2). Измерить линейкой длину подвеса l (от центра крепления до центра шара).
5.7.2 Включить установку в сеть. Отжать тумблер выбора числа измерений в верхнее положение – "ОДНОКР". На передней панели измерительной системы установить разрешение таймера 0,1 мс. (При такой комбинации на дисплее будет выводится длительность удара в миллисекундах.)
5.7.3 Установить подвижный кронштейн (рисунок 5.3, позиция 5.3) на нужный угол 1 начального отклонения подвеса (15, 25, 35). Зацепить подвес шара за пусковое устройство. Установить подвижную пластину фиксирующую положение второго шара (рисунок 5.3, позиция 5.4) на угол 2 = 0.
5.7.4 Нажать кнопку "ГОТОВ".
5.7.5 Повернуть головку спускового устройства, освободить первый подвес с шаром. После столкновения шаров отметить углы отклонения шаров a'1 и a'2 после удара. Результаты измерений занести в таблицу 5.1.
5.7.6 Прочитать на дисплее таймера длительность удара. Результаты измерений занести в таблицу 5.1.
5.7.7 Опыт повторить три раза для каждого угла отклонения 1, выполняя пункты 5.7.3 – 5.7.6. Результаты измерений занести в таблицу 5.1.
5.7.8 Проделать опыты для других пар шаров, выполняя пункты 5.7.3 – 5.7.6. Результаты измерений занести в таблицу 5.1.
5.7.9 Рассчитать средние значения '1, '2 и по формуле:
,
(5.20)
где x - измеряемая величина ('1 или '2), n - число измерений (n=3).
Результаты вычислений занести в таблицу 5.1.
5.7.9 По формулам (5.11), (5.12), (5.14) и (5.15) рассчитать скорость шаров до и после удара. Для расчета скорости шаров после удара используют средние значения <'1>, <'2>.
5.7.10 По формулам (5.13), (5.16) и (5.17) рассчитать импульсы шаров до и после удара.
Таблица 5.1 – Результаты измерений
m1, кг |
|
||
m2, кг |
|
||
1, град |
15 |
25 |
30 |
2, град |
0 |
||
'1, град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<'1>, град |
|
|
|
'2, град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<'2>, град |
|
|
|
, мс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<>, мс |
|
|
|
5.7.11 Суммарный импульс шаров (импульс системы) после упругого удара будет равен
.
(5.21)
Сравните импульсы системы до и после удара. Сделайте вывод.
5.7.12 По формуле (5.19) рассчитать среднюю силу удара.
5.7.13 Выключить установку.
5.7.14 Записать выводы по работе.